Question

（14分）某學習小組的同學在學習了Na₂CO₃、NaHCO₃的性質后，了解到它們都能與鹽酸反應產生CO₂氣體，那么如何鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃呢？帶著這樣的疑問，他們進行了下列探究：
【猜想】（1）甲同學認為可用CaCl₂溶液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，而不能用澄清石灰水鑒別。
（2）乙同學認為固體Na₂CO₃、NaHCO₃可用加熱的方法鑒別。
依據是                                                        。
（3）丙同學認為可用鹽酸鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃固體。
【實驗探究】
（1）甲同學：①將CaCl₂溶液加入到分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，發現盛有Na₂CO₃的試管產生了白色沉淀；②將澄清石灰水加入到分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，發現兩支試管中也都產生了白色沉淀。
此實驗結果與猜想相同。
（2）乙同學分別取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固體于大試管中加熱（如圖1）：

①加熱Na₂CO₃時，開始即見小試管中有少量氣泡產生，繼續加熱，氣泡逐漸減少，未見澄清石灰水變渾濁，
②加熱NaHCO₃時，乙同學觀察到實驗現象與①不同，證實了自己的猜想是合理的。
（3）丙同學在兩支分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃固體的試管中，各加入2 mL
2 mol/L的鹽酸，觀察到兩支試管中均產生了大量氣體，實驗結果與猜想不一致，即得出不能用鹽酸鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃。
【問題討論】
（1）甲同學的兩個實驗中，大家對CaCl₂與Na₂CO₃溶液的反應比較熟悉，該反應的離子方程式為                                       ；
（2）乙同學在加熱Na₂CO₃固體時，開始產生少量氣泡的原因是                 ；在加熱NaHCO₃固體時，乙同學觀察到的實驗現象是                          。
（3）丁同學認為丙同學的結論不對。丁同學認為對實驗方案做一些改進，可用于鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉。他的改進方法是：稱取各2.1 g兩種固體，放入兩個容積一樣的氣球中，在兩只錐形瓶中各加入約25 mL 2 mol/L 的鹽酸，分別將氣球套在錐形瓶瓶口上，同時將氣球中的固體同時倒入錐形瓶中，氣球的膨脹比較   （填快或慢）的或最后氣球比較   （填大或小）的是碳酸氫鈉。
【拓展應用】
（1）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入適量的          溶液。
（2）要測定Na₂CO₃與NaHCO₃固體混合物中Na₂CO₃的質量分數，可采用的方案有多種，請簡述其中一種方案（寫出簡要步驟及要測定的數據，不要求寫出如何用數據求出結果）：
                                                                           
                                                                            
                                                                        。

Answer 1

【猜想】
（2）NaHCO₃不穩定，受熱易分解，而Na₂CO₃受熱不易分解。（或用方程式表示也可）
【問題討論】
（1）CO₃^2-+Ca²⁺＝CaCO₃↓
（2）空氣受熱膨脹
澄清石灰水變渾濁、小試管中有大量氣泡產生、大試管管口有水珠等（寫出兩個現象即可）    
（3）快  大
【拓展應用】（1）NaOH（或氫氧化鈉）
（2）方案一：稱取5 g樣品于坩堝（已稱量）加熱至無水蒸氣逸出，冷卻、稱量加熱后樣品與坩堝的質量，重復至恒重。
方案二：稱取5 g樣品于已稱質量的燒杯中，加入已稱質量的50mL 2mol/L的硫酸，充分攪拌后，靜置，稱量燒杯（含反應后溶液）的質量至恒重。
方案三：稱取5 g樣品于已稱質量的燒杯中，加入50mL 2mol/L的氫氧化鋇溶液，充分攪拌后，靜置，過濾、洗滌、烘干沉淀，冷卻稱量沉淀的質量。
方案四：稱取5 g樣品于燒杯中，加入50mL 蒸餾水，充分攪拌后，稱量燒杯（含溶液）的質量，然后通入純凈干燥的二氧化碳，充分反應后，再稱量至恒重。
（寫出一種其它合理方案都給分，使用CaCl₂或BaCl₂不得分）

略